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碳素錳鐵國際上一般標準為含錳75~80%,中國為適應(yīng)錳礦品位低的原料條件,規(guī)定了含錳較低的牌號(電爐錳鐵含錳65%以上,高爐錳鐵含錳50%以上)。冶煉碳素錳鐵過去主要用高爐,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,用電爐的逐漸增多。目前西歐和中國用高爐為主,挪威、日本都用電爐,蘇聯(lián)、澳大利亞、巴西等國新建錳鐵工廠也采用電爐。此外,錳鐵作為合金元素添加劑,能增強鋼的硬度、延展性、韌性和抗磨能力。
錳鐵的還原冶煉有熔劑法(又稱低錳渣法)和無熔劑法(高錳渣法)兩種。熔劑法原理與高爐冶煉相同,只是以電能代替加熱用的焦炭。通過配加石灰形成高堿度爐渣(CaO/SiO2為1.3~1.6)以減少錳的損失。無熔劑法冶煉不加石灰,形成堿度較低(CaO/SiO2小于 1.0)、含錳較高的低鐵低磷富錳渣。此法渣量少,可降低電耗,且因渣溫較低可減輕錳的蒸發(fā)損失,同時副產(chǎn)品富錳渣(含錳25~40%)可作冶煉錳硅合金的原料,取得較高的錳的綜合回收率(90%以上)。原料的粒度過小,在冶煉爐中的強氣流下會導致大量粉塵,不僅會引起環(huán)境污染,還會損失原材料。
高碳錳鐵應(yīng)增加碳,同時增加錳。因此,添加碳錳鐵時,注意不要讓碳排出網(wǎng)格。然而,當鋼水需要補充錳并需要補充碳時,高碳錳鐵是良好選擇。根據(jù)實際情況,高碳錳鐵 中碳錳鐵或高碳錳鐵 碳絲(或碳顆粒)
中碳錳鐵含有少量碳,因此除碳控制極低的鋼外,基本上不考慮碳的增加。
在一些特殊鋼中,碳需求極低的鋼,如一些硅鋼(低碳控制)、超低碳鋼,必須考慮所有碳上升因素,然后使用低碳甚至微碳錳鐵。鋼水盡可能不會上升碳。